Exercices
26.5 Électron de 1 GeV
Calculer la longueur d’onde de L. de Broglie d’un électron hyper-relativiste (vitesse
proche de c) d’énergie E = 1 GeV.
26.6 Désintégrations b du lanthane 137
Quels types de désintégrations b de
La
137
57
sont-elles énergétiquement possibles,
connaissant les masses atomiques concernées et l’énergie de liaison de la couche K de
l’atome Ba
137
56
(37,4 keV) ?
26.7 Fission spontanée du molybdène 98
La fission spontanée de Mo
98
42
en deux nuclides de scandium Sc
49
21
est-elle énergétiquement possible ?
26.8 Réaction de fission
U
235
92
+ n (0,04 eV) →
U*
236
92
→ Sr
94
38
+
Xe
140
54
+ 2 n
Pour cette réaction de fission, calculer l’énergie d’excitation Q e du noyau composé et
l’énergie cinétique Q totale produite.
26.9 Énergie totale de fission
Une réaction de fission induite par la capture d’un neutron thermique de 0,04 eV
par U
235
92
produit des neutrons et les nuclides Kr
90
36
et Ba
143
56
qui, par désintégrations
b
– successives, se transforment respectivement en Zr
90
40
et Nd
143
60
qui sont stables.
Écrire le bilan de cette fission comme une réaction globale et calculer l’énergie cinétique
totale produite.
26.10 Pollution par le strontium 90
L’isotope artificiel Sr
90
39
est un produit de fission radioactif b
– et le calcium est le
principal constituant des os.
a) Comparer la structure électroniques de l’atome de strontium et celle de l’atome de
calcium (Z = 10) ; commenter.
b) La demi-vie du strontium 90 étant T ≈ 28,5 ans et l’activité volumique permanente
admissible de l’eau étant a = 37 kBq, calculer la concentration volumique en masse
admissible dans l’eau.
26.11 Âge d’un minerai
L’uranium 238 U
238
92 se transforme par une chaîne de désintégrations a et b
– en plomb
206 Pb
206
82
stable.
a) La demi-vie de
238 U est T ≈ 4,5 · 10
9 ans et celle des nuclides intermédiaires
est négligeable. Calculer l’âge u du minerai sachant que le rapport du nombre de
nuclides
206 Pb au nombre de nuclides
238 U est ´ ≈ 0,75.
b) Calculer le nombre de particules a et b émises par un nuclide
238 U qui se transforme
en un nuclide
206 Pb.
©
Dunod – La photocopie non autorisée est un délit
539
“Gautron_9782100543007” (Col. : ScienceSup3-193x250) — 2010/6/15 — 17:13 — page 539 — #549
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26.5 Électron de 1 GeV
Calculer la longueur d’onde de L. de Broglie d’un électron hyper-relativiste (vitesse
proche de c) d’énergie E = 1 GeV.
26.6 Désintégrations b du lanthane 137
Quels types de désintégrations b de
La
137
57
sont-elles énergétiquement possibles,
connaissant les masses atomiques concernées et l’énergie de liaison de la couche K de
l’atome Ba
137
56
(37,4 keV) ?
26.7 Fission spontanée du molybdène 98
La fission spontanée de Mo
98
42
en deux nuclides de scandium Sc
49
21
est-elle énergétiquement possible ?
26.8 Réaction de fission
U
235
92
+ n (0,04 eV) →
U*
236
92
→ Sr
94
38
+
Xe
140
54
+ 2 n
Pour cette réaction de fission, calculer l’énergie d’excitation Q e du noyau composé et
l’énergie cinétique Q totale produite.
26.9 Énergie totale de fission
Une réaction de fission induite par la capture d’un neutron thermique de 0,04 eV
par U
235
92
produit des neutrons et les nuclides Kr
90
36
et Ba
143
56
qui, par désintégrations
b
– successives, se transforment respectivement en Zr
90
40
et Nd
143
60
qui sont stables.
Écrire le bilan de cette fission comme une réaction globale et calculer l’énergie cinétique
totale produite.
26.10 Pollution par le strontium 90
L’isotope artificiel Sr
90
39
est un produit de fission radioactif b
– et le calcium est le
principal constituant des os.
a) Comparer la structure électroniques de l’atome de strontium et celle de l’atome de
calcium (Z = 10) ; commenter.
b) La demi-vie du strontium 90 étant T ≈ 28,5 ans et l’activité volumique permanente
admissible de l’eau étant a = 37 kBq, calculer la concentration volumique en masse
admissible dans l’eau.
26.11 Âge d’un minerai
L’uranium 238 U
238
92 se transforme par une chaîne de désintégrations a et b
– en plomb
206 Pb
206
82
stable.
a) La demi-vie de
238 U est T ≈ 4,5 · 10
9 ans et celle des nuclides intermédiaires
est négligeable. Calculer l’âge u du minerai sachant que le rapport du nombre de
nuclides
206 Pb au nombre de nuclides
238 U est ´ ≈ 0,75.
b) Calculer le nombre de particules a et b émises par un nuclide
238 U qui se transforme
en un nuclide
206 Pb.
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Dunod – La photocopie non autorisée est un délit
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